Die fraktale Struktur des Glykogens: A Clever Solution to Optimize Cell Metabolism

Fraktale Objekte sind komplexe Strukturen, die mit einem einfachen Verfahren mit sehr wenig Information aufgebaut werden. Dies ist für Lebewesen von offensichtlichem Interesse, denn sie sind hervorragende Beispiele für die Optimierung, um die effizienteste Struktur für eine Reihe von Zielen auf die wirtschaftlichste Weise zu erreichen. Die Alveolarstruktur der Lunge, das Kapillarnetz und die Struktur verschiedener Teile der Organisation höherer Pflanzen, wie Ähren, Stacheln, Dolden usw., sollen Fraktale sein, und tatsächlich können mathematische Funktionen auf der Grundlage fraktaler Geometriealgorithmen entwickelt werden, um sie zu simulieren. Die Aussage, dass eine bestimmte biologische Struktur fraktal ist, sollte jedoch implizieren, dass der iterative Prozess ihres Aufbaus eine reale biologische Bedeutung hat, d. h. dass ihr Aufbau in der Natur durch einen einzigen genetischen, enzymatischen oder biophysikalischen Mechanismus erreicht wird, der nacheinander wiederholt wird; ein solcher iterativer Prozess sollte also nicht nur ein abstraktes mathematisches Werkzeug zur Reproduktion dieses Objekts sein. Diese Eigenschaft konnte bisher für keine biologische Struktur nachgewiesen werden, da die Mechanismen, die die oben genannten Objekte aufbauen, im Detail unbekannt sind. In dieser Arbeit stellen wir Ergebnisse vor, die zeigen, dass das Glykogenmolekül die erste bekannte echte biologische fraktale Struktur sein könnte.

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